济南大学《Adv Sic》：氟氯共掺杂对石墨烯的表面电荷调控用于构建超稳定、大能量密度的微型超级电容器

本文由济南大学徐彩霞教授、刘宏教授及中国科学院物理研究所Hong Liu等研究人员在《ADVANCED SCIENCE》期刊上发表，题为“Surface Charge Regulation of Graphene by Fluorine and Chlorine Co-Doping for Constructing Ultra-Stable and Large Energy Density Micro-Supercapacitors”。研究通过电化学剥离方法将氟（F）和氯（Cl）共掺杂到石墨烯中，实现了柔性微型超级电容器（MSC）的超长循环稳定性。密度泛函理论计算表明，F的掺入增加了纳米片间的斥力，而Cl的引入扩大了层间距并增加了活性位点。F和Cl的共掺杂使石墨烯获得了高可逆电容和结构稳定性。实验结果显示，基于水凝胶的MSC在500,000次循环中表现出极好的循环稳定性，且无电容损失。此外，基于离子液体凝胶的MSC在高压下表现出高能量密度。该研究为柔性微电子领域高性能共掺杂石墨烯电极的设计和制备提供了重要启示。